五年（2021-2025）高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題12交變電流考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢考點(diǎn)1變壓器2025基于近五年福建高考物理對交變電流專題的考查分析，該專題命題呈現(xiàn)穩(wěn)定且具深化的趨勢。重點(diǎn)圍繞其工作原理、動(dòng)態(tài)分析及多副線圈問題展開，題型以選擇題為主，側(cè)重原理理解和邏輯推理。圖像考查熱度不減，交變電流的瞬時(shí)表達(dá)式、e-t或i-t圖像識別及其與有效值的換算關(guān)系是高頻切入點(diǎn)。有效值計(jì)算常結(jié)合非正弦交流電或?qū)嶋H用電器設(shè)計(jì)問題，體現(xiàn)應(yīng)用性。遠(yuǎn)距離輸電雖非年年出現(xiàn)，但涉及功率損耗、電壓調(diào)整的定量分析仍是潛在重點(diǎn)。命題情境日益貼近科技前沿與福建本土產(chǎn)業(yè)特色，強(qiáng)調(diào)物理模型與真實(shí)場景的關(guān)聯(lián)。未來預(yù)計(jì)維持對變壓器核心原理的深度挖掘，強(qiáng)化圖像信息提取與有效值靈活計(jì)算能力，并在情境創(chuàng)設(shè)上更突出實(shí)踐應(yīng)用與物理思想方法的滲透，如能量守恒在輸電環(huán)節(jié)的綜合應(yīng)用?？键c(diǎn)01變壓器1．（2025·福建·高考真題）某理想變壓器如圖甲，原副線圈匝數(shù)比4：1，輸入電壓隨時(shí)間的變化圖像如圖乙，R1的阻值為R2的2倍，則（）A．交流電的周期為2.5sB．電壓表示數(shù)為12VC．副線圈干路的電流為R1電流的2倍D．原副線圈功率之比為4：1【答案】B【詳析】A．由圖可知，交流電的周期為2.25s，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)圖乙可知，輸入電壓最大值Um=482V，則輸入電壓有效值為U1C．R1的阻值為R2的2倍，根據(jù)并聯(lián)規(guī)律可知，兩電阻的電壓相同，根據(jù)歐姆定律可知，流經(jīng)R1和R2的電流之比為1:2，副線圈干路電流等于流經(jīng)兩電阻的電流之和，則副線圈干路的電流為R1電流的3倍，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)變壓器的原理可知，原副線圈功率相同，故D錯(cuò)誤。故選B。一、單選題1．（2025·福建三明·三模）某發(fā)電廠采用110kV高壓向遠(yuǎn)方城市輸電。當(dāng)輸送功率一定時(shí)，為使輸電線上損耗的功率減小為原來的14A．440kV B．220kV C．55kV D．27.5【答案】B【詳析】由題意可知，輸送的電流I=PU，輸電線上損失的功率ΔP=I2R=(PU）2R，可知輸電線損失的功率與輸送電壓的平方成反比，所以為使輸電線上損耗的功率減小為原來的故選B。2．（2025·福建部分地市·一檢）如圖所示為交流發(fā)電機(jī)的示意圖，空間中存在水平向右的勻強(qiáng)磁場，矩形線圈繞垂直于磁場的軸OO'沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢隨時(shí)間變化規(guī)律為e=50sinA．該交變電流的周期為0.01sB．電流表的示數(shù)為2AC．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到圖示位置時(shí)，電流方向?qū)l(fā)生改變D．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到圖示位置時(shí)，電動(dòng)勢瞬時(shí)值大小為50V【答案】D【詳析】A．根據(jù)e=50sin(50πt)V，可知該交變電流的周期為B．電動(dòng)勢有效值為E=502V=252V，CD．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到圖示位置時(shí)，穿過線圈的磁通量最小，但磁通量變化率最大，電動(dòng)勢瞬時(shí)值最大，大小為50V，感應(yīng)電流最大，電流方向沒有發(fā)生改變，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。3．（2025·福建福州·四檢）電蚊拍利用高壓電擊網(wǎng)來擊殺蚊蟲，原理如圖所示，將穩(wěn)恒直流電源的3V電壓通過高頻轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)榻蛔冸妷簎=3sin10000πt(V)，再將其加在理想變壓器的原線圈上，副線圈兩端接電擊網(wǎng)，電擊網(wǎng)電壓可達(dá)2400V。下列說法正確的是（

）A．該變壓器是降壓變壓器B．交流電壓表的示數(shù)為3VC．電擊網(wǎng)上的高頻電壓的頻率為5000HzD．去掉高頻轉(zhuǎn)換器電蚊拍仍能正常工作【答案】C【詳析】A．該變壓器是將最大3V電壓升高到2400V，所以是升壓變壓器，故A錯(cuò)誤；B．交流電壓表的示數(shù)為有效值，是32V=C．電擊網(wǎng)上的高頻電壓的頻率為f=ω2π=5000HZD．變壓器適用于交變電流，去掉高頻轉(zhuǎn)換器直流電源無法升壓，故D錯(cuò)誤。故選C。4．（2025·福建漳州·四檢）如圖所示的電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，所有電表均為理想電表。現(xiàn)將變阻器滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到另一位置，觀察到電壓表V3的示數(shù)增大，則（A．變阻器滑片是向下滑動(dòng)的 B．電壓表V2C．電流表A1示數(shù)增大 D．電流表A1和【答案】D【詳析】AB．由題知，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，所以原線圈的電壓不變，即電壓表V1示數(shù)不變，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，可知副線圈的電壓也不變，即電壓表V2示數(shù)不變，又在副線圈回路中有U2=UR0+U3，現(xiàn)觀察到電壓表V3的示數(shù)增大，即U3CD．根據(jù)電流與匝數(shù)的關(guān)系有I1I2=n2n1，可知電流表A1故選D。5．（2025·福建廈門·三模）如圖甲所示，在勻強(qiáng)磁場中，一閉合矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圖乙是金屬線框的電動(dòng)勢e與時(shí)間t的關(guān)系圖像，則（）

A．t=0時(shí)線框處于中性面位置B．t=0.5×10C．線框的電動(dòng)勢有效值為220D．線框中的電流方向每秒變化100次【答案】D【詳析】A．t=0時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢最大，則線框處于與中性面垂直的位置，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．t=0.5×10-2sC．線框的電動(dòng)勢有效值為E=22022V=220VD．交流電的周期為0.02s，一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變2次，可知線框中的電流方向每秒變化100次，選項(xiàng)D正確。故選D。6．（2025·福建福州三中·模擬預(yù)測）如圖所示為電吹風(fēng)的電路圖，a、b、c、d為四個(gè)固定觸點(diǎn)?？蓜?dòng)的扇形金屬觸片P可同時(shí)接觸兩個(gè)觸點(diǎn)。觸片P處于不同位置時(shí)，電吹風(fēng)可處于停機(jī)、吹熱風(fēng)和吹冷風(fēng)三種狀態(tài)。電源為220?VA．電吹風(fēng)的觸片P位于ab位置時(shí)吹冷風(fēng)B．電吹風(fēng)的觸片P位于cd位置時(shí)吹熱風(fēng)C．變壓器原副線圈的匝數(shù)比為nD．變壓器原副線圈的匝數(shù)比為n【答案】D【詳析】AB．由電路圖可知，觸片P位于ab位置時(shí)，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)，觸片P位于cd位置時(shí)，電吹處于停機(jī)狀態(tài)，故AB錯(cuò)誤；CD．由變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系可知n1n2=U1U2，其中U1=220V故選D。7．（2025·福建漳州·三測）2024年10月31日，全球海拔最高的我國大唐八宿風(fēng)電站正式并網(wǎng)發(fā)電。若輸電線路示意圖如圖所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的正弦式交變電壓為U1，輸出功率為P0，輸電線總電阻為r，用戶端的電壓為U4，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1n2A．用戶端的電壓U4>UC．輸電線中的電流I2=P【答案】B【詳析】A．對升壓變壓器有U1U2=n1n2=k則U4<U1B．對升壓變壓器有I1I2=n2n1=1k，對降壓變壓器有I3I4=IC．輸電線中的電流I2=P0D．輸電線上損失的電壓ΔU=U2-故選B。8．（2025·廣東深圳·二調(diào)）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中一矩形金屬線框繞與磁場方向垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢為e=102sin（50πt）V。則（）A．交變電動(dòng)勢的周期為0.02sB．t=0.04s時(shí)，線框內(nèi)磁通量變化率最小C．t=0.08s時(shí)，線框所處平面與中性面垂直D．若線框轉(zhuǎn)速增加一倍，電動(dòng)勢有效值為102V【答案】B【詳析】A．根據(jù)題中表達(dá)式可知ω=50πrad/s，所以交變電動(dòng)勢的周期為T=2πω=0.04B．由電動(dòng)勢的表達(dá)式可知，金屬線框從中性面開始計(jì)時(shí)，所以t=0.04s時(shí)，線框恰好轉(zhuǎn)動(dòng)一周，到達(dá)中性面，此時(shí)磁通量最大，磁通量變化率最小，故B正確；C．t=0.08s時(shí)，線框仍然處于中性面位置，故C錯(cuò)誤；D．若線框轉(zhuǎn)速增加一倍，根據(jù)Em=NBS(2πn)故D錯(cuò)誤。故選B。9．（2025·福建福州福九聯(lián)盟·三模）“西電東送”是我國實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)跨區(qū)域可持續(xù)快速發(fā)展的重要保證，模擬遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖如圖所示。已知升壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為U1和U2，降壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為U3和U4。在輸電線路的起始端接入兩個(gè)互感器，兩個(gè)互感器原、副線圈的匝數(shù)比分別為10∶1和1：10，各互感器和電表均為理想狀態(tài)，則下列說法正確的是（）A．圖中a為電流表，b為電壓表B．若電壓表的示數(shù)為100V，電流表的示數(shù)為5A，則線路輸送電功率為100kWC．若保持U1和用戶數(shù)不變，僅將滑片Q下移，則輸電線損耗功率增大D．若保持U1和用戶數(shù)不變，僅將滑片P下移，則U2減小【答案】C【詳析】A．圖中a互感器是并聯(lián)到電路中的，b互感器是串聯(lián)到電路中的，所以a是電壓表，b為電流表，故A錯(cuò)誤；B．若電壓表的示數(shù)為100V，則輸電電壓為U2=10U=10×100V=1000V，電流表的示數(shù)為5A，則輸電電流為I2=5×10A=50A，所以線路輸送的電功率為P=U2I2=1000×50W=50kW，故B錯(cuò)誤；C．若保持U1和用戶數(shù)不變，僅將滑片Q下移，則升壓變壓器的副線圈匝數(shù)增加，根據(jù)變壓比U1U2=n1n2可知，輸電電壓升高，則U3變大，同時(shí)U4變大，用戶數(shù)不變，根據(jù)I4=U4D．若保持U1和用戶數(shù)不變，僅將滑片P下移，由于升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比不變，所以升壓變壓器的輸出電壓U2不變，故D錯(cuò)誤。故選C。二、多選題10．（2025·福建·一模）如圖所示，一臺理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為11∶1，原線圈接在電壓u=2202sin100A．電壓表的示數(shù)為20V B．電流表的示數(shù)為1AC．變壓器的輸入功率為20W D．變壓器的輸出功率為40W【答案】AC【詳析】A．原線圈兩端的電壓有效值U1=22022V=220B．副線圈中的電流為I2=U2R=1ACD．變壓器的輸入功率為P=I1U1=20W，輸出功率也為20W，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤。故選AC。11．（24-25高二下·廣東部分學(xué)?！て谥新?lián)考）如圖為某潮汐發(fā)電實(shí)驗(yàn)站的裝置，潮汐帶動(dòng)線框在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并將產(chǎn)生的電能通過一個(gè)理想變壓器給小燈泡供電，小燈泡能夠發(fā)光。已知線框匝數(shù)為N，面積為S，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，小燈泡不會(huì)燒壞，除小燈泡外其余電阻不計(jì)，下列說法正確的是（）A．線框每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，線框中的電流方向改變一次B．從圖示位置開始計(jì)時(shí)，線框感應(yīng)電動(dòng)勢的表達(dá)式為e=NBSωC．該線框在圖示位置的磁通量為零，感應(yīng)電流為零D．僅將變壓器原線圈匝數(shù)n，減小，小燈泡會(huì)變亮【答案】BD【詳析】A．線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流方向改變兩次，故A錯(cuò)誤；C．圖示位置磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢最大，故C錯(cuò)誤；B．從圖示位置開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢表達(dá)式為e=NBSωcosωt，故D．由變壓器的工作原理U1U2=n1n2，可知僅減小故選BD。12．（2025·福建福州三中·十六檢）圖甲所示的裝置是斯特林發(fā)電機(jī)，其工作原理圖可以簡化為圖乙。已知矩形導(dǎo)線框的匝數(shù)為N，面積為S，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，矩形導(dǎo)線框以角速度ω繞垂直磁場方向的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框與理想變壓器原線圈相連。理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1:4，圖示時(shí)刻線框平面與磁感線垂直并以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，R1為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，交流電壓表VA．滑動(dòng)變阻器的滑片向c端滑動(dòng)的過程中，R1B．線框在圖示位置時(shí)，電壓表V1的示數(shù)為C．滑動(dòng)變阻器的滑片向d端滑動(dòng)的過程中，電壓表V2的示數(shù)始終為2D．線框從圖示位置開始轉(zhuǎn)過180°的過程中，產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢為2NBSω【答案】CD【詳析】A．原線圈的電壓沒有發(fā)生改變，則副線圈的電壓也不會(huì)改變，在滑動(dòng)變阻器的滑片向c端滑動(dòng)的過程中，接入電路中的電阻R增大，根據(jù)I2=U2R+可知R1的發(fā)熱功率減小,故A錯(cuò)誤。BC．矩形線框在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值Emax=NBSω，電壓表顯示的是有效值，不會(huì)變化，原線圈的電壓即電壓表V1的示數(shù)U1則副線圈的電壓即電壓表V2的示數(shù)U2=22NBSω，與副線圈中電阻的變化無關(guān)，故D．線框從題中圖示位置開始轉(zhuǎn)過180°的過程中，磁通量的變化量Δ?=BS-(-BS)=2BS，而產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢E=NΔΦΔt=N2BST2，故選CD。13．（2025·福建寧德·三模）某自行車的車燈發(fā)電機(jī)如圖甲所示，結(jié)構(gòu)如圖乙所示。繞有400匝線圈的“匚”形鐵芯開口處裝有磁鐵，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)半徑為2cm的摩擦小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，摩擦小輪又通過傳動(dòng)軸帶動(dòng)磁鐵一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使鐵芯中的磁通量按正弦規(guī)律變化，如圖丙所示，其中ω為摩擦小輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。線圈總電阻為4Ω，c、d端與標(biāo)有“10V，5W”的燈泡L相連。當(dāng)自行車以速度v勻速行駛時(shí)，燈泡LA．自行車的速度v=6B．燈泡L正常發(fā)光時(shí)ω=250C．若自行車的速度減半，則燈泡L的功率也減半D．磁鐵處于圖乙位置時(shí)，交流電壓表的示數(shù)為10V【答案】AD【詳析】AB．燈泡電阻RL=1025Ω=20Ω，線圈中電動(dòng)勢有效值E=ULRL選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．若自行車的速度減半，則小輪的角速度ω減半，感應(yīng)電動(dòng)勢最大值和有效值均減半，燈泡L兩端電壓減半，根據(jù)功率表達(dá)式P=UL2RD．交流電壓表的示數(shù)為燈泡兩端電壓的有效值，由電動(dòng)勢的最大值決定，與磁鐵的位置無關(guān)，即磁鐵處于圖乙位置時(shí)，交流電壓表的示數(shù)仍為10V，選項(xiàng)D正確。故選AD。14．（2025·福建莆田·三模）在如圖所示的電路中，平行導(dǎo)軌間距L=1m，左端接有阻值R=10Ω的電阻，導(dǎo)軌處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2?T，金屬棒ab垂直靜止在導(dǎo)軌上，金屬棒接入電路的阻值r=5Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)?，F(xiàn)讓金屬棒在MA．電路中所產(chǎn)生交變電流的周期為0.04B．電路中所產(chǎn)生電動(dòng)勢的最大值為12C．電阻R兩端電壓的有效值為4D．金屬棒消耗的電功率為0.8【答案】AD【詳析】AB．電路產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢e=BLv=62sin50πt?V，電動(dòng)勢的最大值為Em=62?V，C．電動(dòng)勢的有效值為E=Em2=6?V，電阻R兩端電壓的有效值為D．電路中電流有效值為I=ER+r=0.4?A，金屬棒消耗的電功率為P故選AD。15．（2025·福建·百校聯(lián)考押題）如圖，理想的升壓變壓器T1和降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比分別為1:2和2:1，為檢測電路在AB、CD端分別接理想電壓表和電流表，已知R0=R1=R2=10Ω，u=10A．UV=10V B．UV=8V【答案】BD【詳析】理想電流表把R2和二極管短路，根據(jù)等效關(guān)系R'=(n3n4)2R1=40Ω，根據(jù)電壓之比與線圈匝數(shù)之比關(guān)系有故選BD。16．（2025·福建泉州·安溪一中&惠安一中&養(yǎng)正中學(xué)&泉州實(shí)中·模擬預(yù)測）如圖甲所示，在平面內(nèi)存在一以O(shè)為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域，其中存在一方向垂直平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖乙所示，周期為3t0。變化的磁場在空間產(chǎn)生感生電場，電場線為一系列以O(shè)為圓心的同心圓，在同一電場線上，電場強(qiáng)度大小相同。在同一平面內(nèi)，有以O(shè)為圓心的半徑為2r的導(dǎo)電圓環(huán)Ⅰ，與磁場邊界相切的半徑為0.5r的導(dǎo)電圓環(huán)Ⅱ，電阻均為R，圓心O對圓環(huán)Ⅱ上P、Q兩點(diǎn)的張角A．t=0.5t0時(shí)刻圓環(huán)ⅠB．t=0.5t0時(shí)刻圓環(huán)ⅡC．t=0.5t0時(shí)刻圓環(huán)Ⅱ上PQD．圓環(huán)Ⅰ中電流的有效值為2【答案】AD【詳析】A．在0-t0時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為ΔBΔt=B0t0，所以在t=0.5t0B．圓環(huán)Ⅱ中沒有磁場，磁通量恒為零無變化，且圓環(huán)Ⅰ與圓環(huán)Ⅱ絕緣，又不受其影響，因此圓環(huán)Ⅱ中一直沒有電流，故B錯(cuò)誤；C．假設(shè)有一金屬圓環(huán)與PQ所在的感生電場線上重合，則沿著圓環(huán)（感生電場線）轉(zhuǎn)一圈，電勢差即為感生電動(dòng)勢的大小。t=0.5t0時(shí)，假設(shè)圓環(huán)的感應(yīng)電動(dòng)勢大小E=E1=πD．在0-t0和2t0-3t0時(shí)間內(nèi)圓環(huán)Ⅰ產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小相等均為E=B0πr2t0，在t0-2t0故選AD。17．（2025·福建廈門一中·四測）2022年南方電網(wǎng)已組裝波浪能發(fā)電機(jī)。如圖，下方為t=0時(shí)刻向x軸正方向傳播的海水波動(dòng)圖像，周期為1s。發(fā)電機(jī)圓柱體浮桿定位于x坐標(biāo)值8m的質(zhì)點(diǎn)處，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速率為v。套于磁鐵S極上的線圈可與浮桿同步振動(dòng)，線圈又連接一個(gè)理想變壓器。已知線圈共n匝，其圓半徑為r，N、S極產(chǎn)生的輻向磁場在線圈處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為1：10。磁鐵、變壓器等固定，下列判斷正確的是（）A．t=0時(shí)刻浮桿正隨海水向下振動(dòng)B．t=0時(shí)刻發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢為2πrnBvC．發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢的表達(dá)式為e=2nBπrvD．變壓器副線圈輸出電壓的有效值為10【答案】BD【詳析】A．根據(jù)上下坡法可知，在t=0時(shí)刻浮桿正隨海水向上振動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．在t=0時(shí)刻發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢的瞬時(shí)值最大為Em=nB×2πrv=2πrnBv，故BC．波動(dòng)的周期為1s，則ω=2πT=2π1rad/s=2πD．發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢的有效值為U1=Em2=2πrnBv2故選BD。三、填空題18．（24-25高三下·福建泉州·三檢）某發(fā)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)造可簡化為如圖所示，矩形線圈ABCD繞垂直于勻強(qiáng)磁場的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出電壓u=6202sin100πtV，外接電阻R=100Ω，其它電阻均不計(jì)。圖示位置線圈平面與磁感線平行，則圖示位置電流（選填“最大”或“【答案】最大0.026.2【詳析】[1]圖示位置線圈平面與磁感線平行，則圖示位置穿過線圈的磁通量為零，但磁通量的變化率最大，根據(jù)E=NΔΦ[2]根據(jù)u=6202sin[3]電流表示數(shù)為有效值，根據(jù)歐姆定律得I=U19．（2025·福建福州三中·模擬預(yù)測）如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈abcd中，ab=cd=50cm,bc=ad=30cm，匝數(shù)n=100匝，線圈電阻r=1Ω，外電阻R=4Ω。線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.05T的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度ω=10rad/s，則產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為【答案】7.532【詳析】[1]產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最大值為E[2]根據(jù)閉合電路歐姆定律得電流的最大值為Im=EmR+r=[3]從圖示位置起，轉(zhuǎn)過90°過程中，平均電動(dòng)勢為通過線圈截面的電荷量為q=20．（2025·福建泉州·安溪一中&惠安一中&養(yǎng)正中學(xué)&泉州實(shí)中·模擬預(yù)測）圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，A為理想交流電流表。線圈繞垂直于磁場的水平軸OO'沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。已知發(fā)電機(jī)線圈電阻為10Ω，外接一只阻值為90Ω的電阻，不計(jì)電路的其他電阻，則0.01s時(shí)線圈平面與磁場方向（選填“平行”或者“垂直”），電流表的示數(shù)為A，線圈的轉(zhuǎn)速為【答案】垂直0.250【詳析】[1]由圖乙可知，在0.01s時(shí)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值為零，所以此時(shí)線圈處于中性面位置，極線圈平面與磁場方向垂直。[2]電動(dòng)勢的有效值為E=Em2[3]由圖乙可知電動(dòng)勢的變化周期為T=2×10-2s則線圈的轉(zhuǎn)速為n=f=50r專題12交變電流考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢考點(diǎn)1變壓器2025基于近五年福建高考物理對交變電流專題的考查分析，該專題命題呈現(xiàn)穩(wěn)定且具深化的趨勢。重點(diǎn)圍繞其工作原理、動(dòng)態(tài)分析及多副線圈問題展開，題型以選擇題為主，側(cè)重原理理解和邏輯推理。圖像考查熱度不減，交變電流的瞬時(shí)表達(dá)式、e-t或i-t圖像識別及其與有效值的換算關(guān)系是高頻切入點(diǎn)。有效值計(jì)算常結(jié)合非正弦交流電或?qū)嶋H用電器設(shè)計(jì)問題，體現(xiàn)應(yīng)用性。遠(yuǎn)距離輸電雖非年年出現(xiàn)，但涉及功率損耗、電壓調(diào)整的定量分析仍是潛在重點(diǎn)。命題情境日益貼近科技前沿與福建本土產(chǎn)業(yè)特色，強(qiáng)調(diào)物理模型與真實(shí)場景的關(guān)聯(lián)。未來預(yù)計(jì)維持對變壓器核心原理的深度挖掘，強(qiáng)化圖像信息提取與有效值靈活計(jì)算能力，并在情境創(chuàng)設(shè)上更突出實(shí)踐應(yīng)用與物理思想方法的滲透，如能量守恒在輸電環(huán)節(jié)的綜合應(yīng)用?？键c(diǎn)01變壓器1．（2025·福建·高考真題）某理想變壓器如圖甲，原副線圈匝數(shù)比4：1，輸入電壓隨時(shí)間的變化圖像如圖乙，R1的阻值為R2的2倍，則（）A．交流電的周期為2.5sB．電壓表示數(shù)為12VC．副線圈干路的電流為R1電流的2倍D．原副線圈功率之比為4：1【答案】B【詳析】A．由圖可知，交流電的周期為2.25s，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)圖乙可知，輸入電壓最大值Um=482V，則輸入電壓有效值為U1C．R1的阻值為R2的2倍，根據(jù)并聯(lián)規(guī)律可知，兩電阻的電壓相同，根據(jù)歐姆定律可知，流經(jīng)R1和R2的電流之比為1:2，副線圈干路電流等于流經(jīng)兩電阻的電流之和，則副線圈干路的電流為R1電流的3倍，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)變壓器的原理可知，原副線圈功率相同，故D錯(cuò)誤。故選B。一、單選題1．（2025·福建三明·三模）某發(fā)電廠采用110kV高壓向遠(yuǎn)方城市輸電。當(dāng)輸送功率一定時(shí)，為使輸電線上損耗的功率減小為原來的14A．440kV B．220kV C．55kV D．27.5【答案】B【詳析】由題意可知，輸送的電流I=PU，輸電線上損失的功率ΔP=I2R=(PU）2R，可知輸電線損失的功率與輸送電壓的平方成反比，所以為使輸電線上損耗的功率減小為原來的故選B。2．（2025·福建部分地市·一檢）如圖所示為交流發(fā)電機(jī)的示意圖，空間中存在水平向右的勻強(qiáng)磁場，矩形線圈繞垂直于磁場的軸OO'沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢隨時(shí)間變化規(guī)律為e=50sinA．該交變電流的周期為0.01sB．電流表的示數(shù)為2AC．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到圖示位置時(shí)，電流方向?qū)l(fā)生改變D．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到圖示位置時(shí)，電動(dòng)勢瞬時(shí)值大小為50V【答案】D【詳析】A．根據(jù)e=50sin(50πt)V，可知該交變電流的周期為B．電動(dòng)勢有效值為E=502V=252V，CD．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到圖示位置時(shí)，穿過線圈的磁通量最小，但磁通量變化率最大，電動(dòng)勢瞬時(shí)值最大，大小為50V，感應(yīng)電流最大，電流方向沒有發(fā)生改變，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。3．（2025·福建福州·四檢）電蚊拍利用高壓電擊網(wǎng)來擊殺蚊蟲，原理如圖所示，將穩(wěn)恒直流電源的3V電壓通過高頻轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)榻蛔冸妷簎=3sin10000πt(V)，再將其加在理想變壓器的原線圈上，副線圈兩端接電擊網(wǎng)，電擊網(wǎng)電壓可達(dá)2400V。下列說法正確的是（

）A．該變壓器是降壓變壓器B．交流電壓表的示數(shù)為3VC．電擊網(wǎng)上的高頻電壓的頻率為5000HzD．去掉高頻轉(zhuǎn)換器電蚊拍仍能正常工作【答案】C【詳析】A．該變壓器是將最大3V電壓升高到2400V，所以是升壓變壓器，故A錯(cuò)誤；B．交流電壓表的示數(shù)為有效值，是32V=C．電擊網(wǎng)上的高頻電壓的頻率為f=ω2π=5000HZD．變壓器適用于交變電流，去掉高頻轉(zhuǎn)換器直流電源無法升壓，故D錯(cuò)誤。故選C。4．（2025·福建漳州·四檢）如圖所示的電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，所有電表均為理想電表?，F(xiàn)將變阻器滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到另一位置，觀察到電壓表V3的示數(shù)增大，則（A．變阻器滑片是向下滑動(dòng)的 B．電壓表V2C．電流表A1示數(shù)增大 D．電流表A1和【答案】D【詳析】AB．由題知，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，所以原線圈的電壓不變，即電壓表V1示數(shù)不變，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，可知副線圈的電壓也不變，即電壓表V2示數(shù)不變，又在副線圈回路中有U2=UR0+U3，現(xiàn)觀察到電壓表V3的示數(shù)增大，即U3CD．根據(jù)電流與匝數(shù)的關(guān)系有I1I2=n2n1，可知電流表A1故選D。5．（2025·福建廈門·三模）如圖甲所示，在勻強(qiáng)磁場中，一閉合矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圖乙是金屬線框的電動(dòng)勢e與時(shí)間t的關(guān)系圖像，則（）

A．t=0時(shí)線框處于中性面位置B．t=0.5×10C．線框的電動(dòng)勢有效值為220D．線框中的電流方向每秒變化100次【答案】D【詳析】A．t=0時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢最大，則線框處于與中性面垂直的位置，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．t=0.5×10-2sC．線框的電動(dòng)勢有效值為E=22022V=220VD．交流電的周期為0.02s，一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變2次，可知線框中的電流方向每秒變化100次，選項(xiàng)D正確。故選D。6．（2025·福建福州三中·模擬預(yù)測）如圖所示為電吹風(fēng)的電路圖，a、b、c、d為四個(gè)固定觸點(diǎn)?？蓜?dòng)的扇形金屬觸片P可同時(shí)接觸兩個(gè)觸點(diǎn)。觸片P處于不同位置時(shí)，電吹風(fēng)可處于停機(jī)、吹熱風(fēng)和吹冷風(fēng)三種狀態(tài)。電源為220?VA．電吹風(fēng)的觸片P位于ab位置時(shí)吹冷風(fēng)B．電吹風(fēng)的觸片P位于cd位置時(shí)吹熱風(fēng)C．變壓器原副線圈的匝數(shù)比為nD．變壓器原副線圈的匝數(shù)比為n【答案】D【詳析】AB．由電路圖可知，觸片P位于ab位置時(shí)，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)，觸片P位于cd位置時(shí)，電吹處于停機(jī)狀態(tài)，故AB錯(cuò)誤；CD．由變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系可知n1n2=U1U2，其中U1=220V故選D。7．（2025·福建漳州·三測）2024年10月31日，全球海拔最高的我國大唐八宿風(fēng)電站正式并網(wǎng)發(fā)電。若輸電線路示意圖如圖所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的正弦式交變電壓為U1，輸出功率為P0，輸電線總電阻為r，用戶端的電壓為U4，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1n2A．用戶端的電壓U4>UC．輸電線中的電流I2=P【答案】B【詳析】A．對升壓變壓器有U1U2=n1n2=k則U4<U1B．對升壓變壓器有I1I2=n2n1=1k，對降壓變壓器有I3I4=IC．輸電線中的電流I2=P0D．輸電線上損失的電壓ΔU=U2-故選B。8．（2025·廣東深圳·二調(diào)）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中一矩形金屬線框繞與磁場方向垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢為e=102sin（50πt）V。則（）A．交變電動(dòng)勢的周期為0.02sB．t=0.04s時(shí)，線框內(nèi)磁通量變化率最小C．t=0.08s時(shí)，線框所處平面與中性面垂直D．若線框轉(zhuǎn)速增加一倍，電動(dòng)勢有效值為102V【答案】B【詳析】A．根據(jù)題中表達(dá)式可知ω=50πrad/s，所以交變電動(dòng)勢的周期為T=2πω=0.04B．由電動(dòng)勢的表達(dá)式可知，金屬線框從中性面開始計(jì)時(shí)，所以t=0.04s時(shí)，線框恰好轉(zhuǎn)動(dòng)一周，到達(dá)中性面，此時(shí)磁通量最大，磁通量變化率最小，故B正確；C．t=0.08s時(shí)，線框仍然處于中性面位置，故C錯(cuò)誤；D．若線框轉(zhuǎn)速增加一倍，根據(jù)Em=NBS(2πn)故D錯(cuò)誤。故選B。9．（2025·福建福州福九聯(lián)盟·三模）“西電東送”是我國實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)跨區(qū)域可持續(xù)快速發(fā)展的重要保證，模擬遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖如圖所示。已知升壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為U1和U2，降壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為U3和U4。在輸電線路的起始端接入兩個(gè)互感器，兩個(gè)互感器原、副線圈的匝數(shù)比分別為10∶1和1：10，各互感器和電表均為理想狀態(tài)，則下列說法正確的是（）A．圖中a為電流表，b為電壓表B．若電壓表的示數(shù)為100V，電流表的示數(shù)為5A，則線路輸送電功率為100kWC．若保持U1和用戶數(shù)不變，僅將滑片Q下移，則輸電線損耗功率增大D．若保持U1和用戶數(shù)不變，僅將滑片P下移，則U2減小【答案】C【詳析】A．圖中a互感器是并聯(lián)到電路中的，b互感器是串聯(lián)到電路中的，所以a是電壓表，b為電流表，故A錯(cuò)誤；B．若電壓表的示數(shù)為100V，則輸電電壓為U2=10U=10×100V=1000V，電流表的示數(shù)為5A，則輸電電流為I2=5×10A=50A，所以線路輸送的電功率為P=U2I2=1000×50W=50kW，故B錯(cuò)誤；C．若保持U1和用戶數(shù)不變，僅將滑片Q下移，則升壓變壓器的副線圈匝數(shù)增加，根據(jù)變壓比U1U2=n1n2可知，輸電電壓升高，則U3變大，同時(shí)U4變大，用戶數(shù)不變，根據(jù)I4=U4D．若保持U1和用戶數(shù)不變，僅將滑片P下移，由于升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比不變，所以升壓變壓器的輸出電壓U2不變，故D錯(cuò)誤。故選C。二、多選題10．（2025·福建·一模）如圖所示，一臺理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為11∶1，原線圈接在電壓u=2202sin100A．電壓表的示數(shù)為20V B．電流表的示數(shù)為1AC．變壓器的輸入功率為20W D．變壓器的輸出功率為40W【答案】AC【詳析】A．原線圈兩端的電壓有效值U1=22022V=220B．副線圈中的電流為I2=U2R=1ACD．變壓器的輸入功率為P=I1U1=20W，輸出功率也為20W，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤。故選AC。11．（24-25高二下·廣東部分學(xué)校·期中聯(lián)考）如圖為某潮汐發(fā)電實(shí)驗(yàn)站的裝置，潮汐帶動(dòng)線框在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并將產(chǎn)生的電能通過一個(gè)理想變壓器給小燈泡供電，小燈泡能夠發(fā)光。已知線框匝數(shù)為N，面積為S，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，小燈泡不會(huì)燒壞，除小燈泡外其余電阻不計(jì)，下列說法正確的是（）A．線框每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，線框中的電流方向改變一次B．從圖示位置開始計(jì)時(shí)，線框感應(yīng)電動(dòng)勢的表達(dá)式為e=NBSωC．該線框在圖示位置的磁通量為零，感應(yīng)電流為零D．僅將變壓器原線圈匝數(shù)n，減小，小燈泡會(huì)變亮【答案】BD【詳析】A．線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流方向改變兩次，故A錯(cuò)誤；C．圖示位置磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢最大，故C錯(cuò)誤；B．從圖示位置開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢表達(dá)式為e=NBSωcosωt，故D．由變壓器的工作原理U1U2=n1n2，可知僅減小故選BD。12．（2025·福建福州三中·十六檢）圖甲所示的裝置是斯特林發(fā)電機(jī)，其工作原理圖可以簡化為圖乙。已知矩形導(dǎo)線框的匝數(shù)為N，面積為S，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，矩形導(dǎo)線框以角速度ω繞垂直磁場方向的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框與理想變壓器原線圈相連。理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1:4，圖示時(shí)刻線框平面與磁感線垂直并以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，R1為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，交流電壓表VA．滑動(dòng)變阻器的滑片向c端滑動(dòng)的過程中，R1B．線框在圖示位置時(shí)，電壓表V1的示數(shù)為C．滑動(dòng)變阻器的滑片向d端滑動(dòng)的過程中，電壓表V2的示數(shù)始終為2D．線框從圖示位置開始轉(zhuǎn)過180°的過程中，產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢為2NBSω【答案】CD【詳析】A．原線圈的電壓沒有發(fā)生改變，則副線圈的電壓也不會(huì)改變，在滑動(dòng)變阻器的滑片向c端滑動(dòng)的過程中，接入電路中的電阻R增大，根據(jù)I2=U2R+可知R1的發(fā)熱功率減小,故A錯(cuò)誤。BC．矩形線框在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值Emax=NBSω，電壓表顯示的是有效值，不會(huì)變化，原線圈的電壓即電壓表V1的示數(shù)U1則副線圈的電壓即電壓表V2的示數(shù)U2=22NBSω，與副線圈中電阻的變化無關(guān)，故D．線框從題中圖示位置開始轉(zhuǎn)過180°的過程中，磁通量的變化量Δ?=BS-(-BS)=2BS，而產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢E=NΔΦΔt=N2BST2，故選CD。13．（2025·福建寧德·三模）某自行車的車燈發(fā)電機(jī)如圖甲所示，結(jié)構(gòu)如圖乙所示。繞有400匝線圈的“匚”形鐵芯開口處裝有磁鐵，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)半徑為2cm的摩擦小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，摩擦小輪又通過傳動(dòng)軸帶動(dòng)磁鐵一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使鐵芯中的磁通量按正弦規(guī)律變化，如圖丙所示，其中ω為摩擦小輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。線圈總電阻為4Ω，c、d端與標(biāo)有“10V，5W”的燈泡L相連。當(dāng)自行車以速度v勻速行駛時(shí)，燈泡LA．自行車的速度v=6B．燈泡L正常發(fā)光時(shí)ω=250C．若自行車的速度減半，則燈泡L的功率也減半D．磁鐵處于圖乙位置時(shí)，交流電壓表的示數(shù)為10V【答案】AD【詳析】AB．燈泡電阻RL=1025Ω=20Ω，線圈中電動(dòng)勢有效值E=ULRL選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．若自行車的速度減半，則小輪的角速度ω減半，感應(yīng)電動(dòng)勢最大值和有效值均減半，燈泡L兩端電壓減半，根據(jù)功率表達(dá)式P=UL2RD．交流電壓表的示數(shù)為燈泡兩端電壓的有效值，由電動(dòng)勢的最大值決定，與磁鐵的位置無關(guān)，即磁鐵處于圖乙位置時(shí)，交流電壓表的示數(shù)仍為10V，選項(xiàng)D正確。故選AD。14．（2025·福建莆田·三模）在如圖所示的電路中，平行導(dǎo)軌間距L=1m，左端接有阻值R=10Ω的電阻，導(dǎo)軌處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2?T，金屬棒ab垂直靜止在導(dǎo)軌上，金屬棒接入電路的阻值r=5Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)?，F(xiàn)讓金屬棒在MA．電路中所產(chǎn)生交變電流的周期為0.04B．電路中所產(chǎn)生電動(dòng)勢的最大值為12C．電阻R兩端電壓的有效值為4D．金屬棒消耗的電功率為0.8【答案】AD【詳析】AB．電路產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢e=BLv=62sin50πt?V，電動(dòng)勢的最大值為Em=62?V，C．電動(dòng)勢的有效值為E=Em2=6?V，電阻R兩端電壓的有效值為D．電路中電流有效值為I=ER+r=0.4?A，金屬棒消耗的電功率為P故選AD。15．（2025·福建·百校聯(lián)考押題）如圖，理想的升壓變壓器T1和降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比分別為1:2和2:1，為檢測電路在AB、CD端分別接理想電壓表和電流表，已知R0=R1=R2=10Ω，u=10A．UV=10V B．UV=8V【答案】BD【詳析】理想電流表把R2和二極管短路，根據(jù)等效關(guān)系R'=(n3n4)2R1=40Ω，根據(jù)電壓之比與線圈匝數(shù)之比關(guān)系有故選BD。16．（2025·福建泉州·安溪一中&惠安一中&養(yǎng)正中學(xué)&泉州實(shí)中·模擬預(yù)測）如圖甲所示，在平面內(nèi)存在一以O(shè)為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域，其中存在一方向垂直平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖乙所示，周期為3t0。變化的磁場在空間產(chǎn)生感生電場，電場線為一系列以O(shè)為圓心的同心圓，在同一電場線上，電場強(qiáng)度大小相同。在同一平面內(nèi)，有以O(shè)為圓心的半徑為2r的導(dǎo)電圓環(huán)Ⅰ，與磁場邊界相切的半徑為0.5r的導(dǎo)電圓環(huán)Ⅱ，電阻均為R，圓心O對圓環(huán)Ⅱ上P、Q兩點(diǎn)的張角A．t=0.5t0時(shí)刻圓環(huán)ⅠB．t=0.5t0時(shí)刻圓環(huán)ⅡC．t=0.5t0時(shí)刻圓環(huán)Ⅱ上PQD．圓環(huán)Ⅰ中電流的有效值為2【答案】AD【詳析】A．在0-t0時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為ΔBΔt=B0t0，所以在t=0.5t0B．圓環(huán)